Иванов (550688), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Схемы испытаний модельных составов на теплоустойчнвость и повышенных температурах оценивают либо стрелой прогиба 6, образца, концы которого лежат на двух опорах (рис. 5.12, а), либо расстоянием 6„на которое опускается конец консольно расположенного образца (рис. 5.12, б). Испытания при повышенных температурах ведут в термостате.
Размеры образцов, расстояние между опорами 1, илн длина консольной части 11, а также продолжительность выдержки при заданной температуре для получения сравнимых результатов при всех испытаниях должны быть постоянными. Для контроля теплоустойчивосги модельных составов в НИИТА- втопроме разработан прибор (рис. 5.18). Испытания заключаются в определении температуры, прн которой прогиб образца квадратного сечения 6 хб мм, длиной !20 мм при расстоянии между опорами 100 мм достигает 2 мм под действием собственной массы. Прибор, в гнезда которого устанавливают для испытаний одновременно три образца, ставят в термостат с терморегулятором, поддерживающим температуру воздуха в месте установки Х образцов с точностью ~1 'С.
Для контроля температуры в державку прибора помещают термометр б, ртутная головка которого расположена между двумя соседними образцами. I г Испытания легкооплавких -г воскообразных модельных со- ставов на парафиновой основе 7Х 3 начинают, обычно с температуры (28 ~ 1) 'С. Проп15 об- Рис.
3.13. прибор длв определении теплоустойчнвости модельных составов по методике нннтдвтопромаг 7 — основание; У вЂ” опоры для образцов; 3 — гнезда для установки образцов; 4— образцы; 3 — державка лля термометра; 6 — тормометр: 7 — миллиметровая линейка для замеРов деформации образцов; 3 — поворотная жпалька дла подвода линейки к образцу ) Рис. 6.14. насос-форма для ояределевия тоауяеств модельиыя составив (а) и раамеры сараева (6) разцов контролируют после двухчасовой выдержки при заданной температуре с помощью миллиметровой линейки 7, подводимой к образцу поворотной шпилькой В. Если прогиб образца при начальной температуре испытаний не достигает 2 мм после двухчасовой выдержки, то температуру воздушной среды в термостате повышают на 2 'С и повторяют измерения после выдержки в течение 2 часов.
Испытания продолжают, повышая каждый раз температуру прогрева образца на 2'С, пока не будет достигнута температура, при которой прогиб средней части образца достигнет 2 мм. За температуру теплоустойчивости принимают такую, которая на 1 'С ниже температуры, вызвавшей деформацию образца на 2 мм, Определение текучести. Ее определяют для оценки способности модельного состава при заданных параметрах процесса изготовления моделей (температуры и состояния модельного состава, давлении запрессовки) заполнять полость пресс-формы. По методике НИИТАвтопрома оценивают текучесть по длине спирали, получающейся при запрессовке модельного состава в спиральную полость пресс-формы. По методике МАТИ текучесть модельного состава в пастообрачном состоянии оценивают длиной цилиндрического ступенчатого образца переменного сечения, изготовляемого в пресс-форме (рис.
5.14), общая длина рабочей полости которой 400 мм. Полость состоит из четырех сообщающихся, концентрично расположенных цилиндрических частей равной длины (100 мм), диаметр которых последовательно уменьшается от 10 до 2 мм. Состав запрессовывают 147 рис. 5.15. Прибор МАТИ для определения текучести модельнмк состааоа в полость большего диаметра при горизонтальном положении прессформы. Максимальные размеры образца, которые могут быть получены при высокой текучести модельного состава, показаны иа рис.
5.14, б. В целях получения более точных характеристик и сояоставимых результатов текучесть модельного состава определяют на установке (рис. 5.15), состоящей из ультратермостата 1, запрессовочного устройства с постоянным давлением прессования 1/ и описанной выше пресс-формы /// (рис. 5.14). Ультратермостат обслуживает запрессовочное устройство; цилиндр его имеет рубашку, полость которой гибкими шлангамн соединена с термостатом.
В процессе работы его жидкость-теплоноситель непрерывно циркулирует в полости, образованной рубашкой цилиндра. Таким образом поддерживается постоянная температура цилиндра и загружаемого в пего модельного состава. Эту температуру можно регулировать в широких пределах (20 — 180 'С).
Для создания постоянного давления на поршень прессующего устройства использован видоизмененный лабораторный копер (типа 03!). Грузовая платформа копра опускается иа шток-поршень, создавая постоянную нагрузку в течение всего периода прессования. Прес- сующее давление можно регулировать изменением груза, устанавливаемого на платформу копра. Продолжительность аатвердевания н скорости охлаждения модельного состава в пресс-форме могут быть определены по методике НИИТАвтопрома с помощью прибора, показанного на рис.
5.16. Прибор состоит из пресс. формы 1 для изготовления образца ступенчатой формы, состоящего из пяти кубических частей, расположенных симметрично и имеющих последовательно уменьшающиеся поперечные сечения 30 ус30; 20 и20; 15 х! 5; 10 х10 и 5 х 5 мм. В прессформе 148 Рнс. 6.!О. Прибор для определения времени автвердевания н снеростн ех- ламдення модельного состава в пресс-форме имеются пять резьбовых отверстий 2 для ввинчиваиия температурных датчиков т', подключенных к электронному потенциометру 3. Модельный состав запрессовывают сбоку, в полость кубика большего объема. Перед запрессовкой устанавливают датчик так, чтобы конец его находился в средней части, образуя сечение контролируемой толщины.
Отсчитывают продолжительность охчаждения с помощью секундомера, включаемого в момент окончания запрессовки. Отсчет времени продолжают до тех пор, пока стрелка потеициометра не покажет температуру на 3 'С ниже температуры теплоустойчивости исследуемого модельного состава. Возможен нагрев или охлаждение пресс-формы водой до оптимальной температуры. Исследования реологических свойств модельных составов позволяют объективно оценить поведенив'их при изготовлении моделей. Первые систематические исследова4гия реологических свойств модельных составов были проведены в ИПЛ АН УССР А.
С. Лакеевым и Г. П. Борисовым. Методы и результаты этих исследований описаны в работе ~381. Для определения наиболее важных структурно-' механических характеристик модельных составов использовали модернизированный капиллярный вискозиметр АКВ-2М, усовершенствованный прибор К-2, обычно применяемый для определения прочности консистентных смазочных материалов, а также пластометр конструкции П.
А. Ребиндера. Определяли или рассчитывали по результатам экспериментальных исследований статическое и динамическое предельные напряжения сдвига, наименьшую пластическую вязкость разрушенной структуры, жидкоподвижность, пластичность потока массы, пластическую прочность структуры. Экспериментально подтверждено, что модельные составы можно рассматривать как дисперсные системы с коагуляционным образованием структуры.
Результаты исследований использованы как для оценки реологических свойств различных модельных составов, так и для оптими- 149 зации рецептур сбставов ИГ(Л, а также для установления оптимальных условий работы с ними, например, при определении необходимой температуры пластообразного состава при запрессовке. При исследованиях реологнческих свойств модельных составов для определения истинной вязкости и предельного напряжения сдвига может быть использован ротациоиный вискозиметр РВ-8 конструкции М.
П. Воларовича, применяемый при исследованиях суспензий. Определение содержания воздуха в пастообразных составах. Простейшим методом является отбор пробы готового модельного состава, например, с помощью цилиндрического пробияка, расплавления пробы и определения разницы обьемов образца из пастообразного состава с воздухом и монолитного образца той же массы.
Описание методики определения содержания воздуха в модельном составе, предложенной в НИИТАвтопроме, приведено в работе (48!. Определение стойкости модельного состава к взаимодействию его со связующим раствором. По методике МАТИ образцы, имеющие форму пластин, выдерживают в растворе связующего. Продолжительность выдержки выбирают в соответствии с максимально возможной в производственных условиях продолжительностью контакта непросохшей суспеизии с поверхностью модели, но це более 24 ч.
Состояние поверхности образцов оцеяивают визуально. Затем осматривают излом образцов для определения возможных изменений в поверхностном слое модельного состава. Далее проверяют зольность модельного состава и сравнивают с вольностью образцов, не имевших контакта со связующим, Определяют также (взвешиваннем на аналитических весах) изменение массы образцов до и после испытаний.
По методике НИИТАвтопрома взвешенный образец модельного состава ( 15 г) погружают в раствор связующего и выдерживают в течение 2 ч при контактной температуре, а затем помещают в кипящую воду на 2,5 ч. Воду охлаждают, модельный состав снимают с ее поверхности, исследуют кислотное число, температуру капле- падения и зольность модельного состава. По результатам исследований судят о стойкости модельного состава при взаимодействии со связующим. Плавкость, зольность, коксуемость, кислотное число, число омыления определяют стандартными методами. Например, плавкость оценивают температурами плавления нли каплепадения, определяемыми соответственно по ГОСТ 4255 — 75 и ГОСТ 6793 — 74, зольность — по ГОСТ 14Я вЂ” 75, количество содержащейся воды— по ГОСТ 2477 — 65, кислотное число — по ГОСТ 5985 — 79, коксуемость (на приборе ЛКН-70) — по ГОСТ 8852 — 74, число омылеиия— по ГОСТ 21749 — 76.